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Schadensanalyse und Materialuntersuchung: Akkreditiertes Labor Nürtingen

KEINE FEHLER OHNE URSACHE: DIE SCHADENSANALYSE

ABLAUF, GRUND UND VORTEILE EINER EXAKTEN SCHADENSANALYSE

Konfuzius sagte einst: „Wenn man einen Fehler gemacht hat und kümmert sich nicht um seine Ursache, dann hat man bereits den zweiten Fehler gemacht“. Deshalb nehmen wir jeden Schaden ganz genau unter die Lupe und führen Schadensanalysen bei dynamisch oder statisch beanspruchten Bauteilen durch. Unsere Ergebnisse helfen Ihnen, die Werkstoffauswahl sowie die Konstruktion, Fertigung oder Betriebsweise eines Bauteils zu optimieren. Da wir schadensauslösende Vorgänge wie Verformung, Rissbildung, Bruch, Korrosion und Verschleiß ganzheitlich betrachten und analysieren, können wir so die entscheidenden Hinweise liefern, um den Schaden künftig zu vermeiden. Die Schadensanalyse bei Quality Analysis erfolgt in Anlehnung an die VDI-Richtlinien 3822.

Warum wir Analyseverfahren kombinieren
Die Kombination verschiedener Analyseverfahren führt zu deutlich umfassenderen, ganzheitlicheren und aussagekräftigeren Ergebnissen für unsere Kunden. So kombinieren wir für Sie zum Beispiel folgende Verfahren:

  1. Makroskopische Begutachtung zur Vorabinspektion im Stereomikroskop oder mithilfe der industriellen Computertomographie
  2. Rasterelektronenmikroskopie zur hochauflösenden Darstellung von Oberflächenstrukturen zur Bruchflächenanalyse sowie zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Einschlüssen, Verunreinigungen etc. (EDX-Analyse)
  3. Lichtmikroskopische Gefügeuntersuchung im Schliff (geätzt)
  4. Funkenemissionsspektroskopie (OES) zur Werkstoffabstimmung und Überprüfung der Legierungszusammensetzung
  5. Härteprüfung zum Abgleich der Härtewerte mit der Zeichnung, Überprüfung der Wärmebehandlung.

+ Anwendungsbeispiel +
Schadensanalyse bei dynamisch oder statisch beanspruchten Bauteilen
Zuerst erfolgt die Schadensbeschreibung, inklusive Hintergrundinfos, Sollzustand, Einsatz- und Umweltbedingungen. Nach der nun folgenden Schadenshypothese legen wir einen Untersuchungsplan fest, entnehmen Proben und vermessen das Werkstück. Wir führen anschließend die instrumentelle Analyse mit verschiedenen Mikroskopiesystemen durch. Die Erstbegutachtung des schadhaften Bauteils erfolgt mit dem Stereomikroskop. Durch die Tiefenwahrnehmung lassen sich Schadensmerkmale wie Rastlinien gut erkennen. Dann untersuchen wir die Bruchfläche mit dem Rasterelektronenmikroskop, um die Schadensmechanismen zu untersuchen. So erkennen wir zum Beispiel Schwingstreifen, Waben oder Spaltflächen (siehe Abb.) und erhalten Hinweise auf den Bruchmodus. Im Bereich der potenziellen Rissausgangsstelle oder an anderen repräsentativen Stellen fertigen wir metallographische Schliffe zur vollständigen Ursachenfindung an. Unter dem Mikroskop erkennen wir nun Anomalien im Gefüge oder in der Geometrie des Bauteils. Zum Abschluss erhalten Sie einen Bericht mit Ergebnissen und Schlussfolgerungen über wahrscheinliche Schadensursachen. In unserem Beispiel (siehe Fotos) stellten wir an einer Zahnflanke bruchauslösende Oberflächenfehler (Grübchen, Pittings) fest. Diese Art der Grübchenbildung kann durch eine Überbelastung der Flankenoberfläche zu einer Veränderung der Zahnform führen. Im weiteren Betrieb wird durch erhöhten Gleitverschleiß die Werkstoffabtragung beschleunigt, was dann zum Zahnbruch führen kann.

 

„Unser Ziel ist eine rasche Ursachenfindung, um künftig Schäden vermeiden zu können.“
~ Birgit Lanitz, Stellv. Bereichsleitung, Materialographie ~

 

1. Dokumentation des Schadensbildes

2. Bruchfläche, Vergrößerung: 10x

3. Zerrüttete Flankenoberfläche, SE-Detektor, Vergrößerung ca. 1000x

4. Schwingbruch, SE-Detektor, Vergrößerung ca. 7000x

5. Bruchauslösende Verformungszunge an Zahnflanke im Schliff, Vergrößerung: 100x

6. Rissstart in der Mitte der Zahnflanke

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